Tiềm năng từ robot "bầy đàn", không cần AI phức tạp

(Dân trí) - Thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào những bộ vi xử lý phức tạp hay thuật toán AI tốn kém, robot tương lai có thể tự đưa ra quyết định thông minh nhờ vào cấu trúc vật lý và tương tác với môi trường.

Tại sự kiện Diễn thuyết truyền cảm hứng: Công nghệ đột phá tương lai diễn ra sáng 2/12, GS Ho-Young Kim (Đại học Quốc gia Seoul, Hàn Quốc) đã chia sẻ một khái niệm hoàn toàn mới "trí tuệ vật lý tự phát".

Trong kỷ nguyên của robot hình nhân (Humanoid Robots) và trí tuệ nhân tạo (AI), nhân loại đang đối mặt với bài toán lớn về chi phí năng lượng và sự phức tạp trong điều khiển.

GS Ho-Young Kim đã mang đến một góc nhìn hoàn toàn khác biệt: Hãy để cơ thể robot tự "suy nghĩ".

Bài học từ loài kiến và dây leo 

GS Kim chia sẻ, cảm hứng nghiên cứu của ông bắt nguồn từ những quan sát thiên nhiên thuở nhỏ. Ông từng dành hàng giờ ngắm nhìn dây leo xoắn lại với nhau hay đàn kiến vận chuyển thức ăn một cách trật tự mà không cần "người giám sát".

"Robot truyền thống tiêu thụ nhiều năng lượng và vật liệu, trong khi thiên nhiên sở hữu trí tuệ đơn giản mà hiệu quả. Chim bay không cần đèn giao thông, rễ cây tìm dinh dưỡng không cần bản đồ", GS Kim dẫn chứng. 

Chính sự tối ưu này đã dẫn lối cho sự ra đời của khái niệm "trí tuệ vật lý tự phát".

Tại phòng thí nghiệm của Đại học Quốc gia Seoul, các hệ thống nhân tạo được thiết kế để hình thành hành vi thông minh hoàn toàn nhờ vào các tương tác vật lý giữa robot và môi trường xung quanh, thay vì lập trình cứng nhắc.

LinkBot: Khi "bầy đàn" tạo nên trí tuệ 

Một trong những minh chứng rõ nét nhất cho triết lý này là LinkBot - mô hình robot mô phỏng hành vi của loài kiến.

Thay vì sử dụng các động cơ phức tạp cho từng khớp nối, LinkBot di chuyển dựa trên cảm nhận độ rung (tương tự cách ngón tay cái di chuyển khi gõ nhẹ). Điểm đặc biệt nằm ở thiết kế các khớp nối có khía chữ V. 

Độ mở của góc chữ V này quyết định biên độ di chuyển và hành vi của robot: Góc mở lớn giúp robot cơ động, tản rộng; góc mở nhỏ giúp chúng đi xuyên qua khe hẹp.

GS Kim cho biết: "Từng con bot hoạt động như một cá thể kiến, nhưng khi liên kết lại, chúng tạo thành trí tuệ tập thể”.

Không cần một bộ xử lý trung tâm cồng kềnh, LinkBot có thể tự động điều chỉnh hành vi khi gặp vật cản: Giữ hướng, đổi hướng hoặc thay đổi tốc độ. Ứng dụng tiềm năng của công nghệ này là vô cùng lớn, đặc biệt trong lĩnh vực vệ sinh môi trường biển. 

Các chuỗi LinkBot có thể tự động bao vây rác thải và kéo vào bờ mà không cần sự điều khiển liên tục của con người.

Robot học cách “vươn mình” của thực vật 

Bên cạnh mô phỏng động vật, nhóm nghiên cứu còn học hỏi từ cơ chế sinh trưởng của thực vật và nấm. Quan sát cách ống phấn của hoa vươn dài hay ống mầm của nấm xâm nhập bề mặt lá, GS Kim đã phát triển loại robot có khả năng "sinh trưởng đỉnh".

Loại robot này được tạo ra từ vật liệu đặc biệt, tồn tại ở dạng lỏng và chỉ đông cứng khi tiếp xúc với môi trường (như nước) tại đầu mũi. Cơ chế này cho phép robot tự định hướng vuông góc với bề mặt tiếp xúc, len lỏi qua các địa hình phức tạp mà robot truyền thống (vốn phát triển hoặc di chuyển từ gốc) không thể làm được.

Công nghệ này mở ra giải pháp đột phá cho ngành công nghiệp bán dẫn - nơi cần những robot siêu nhỏ để vệ sinh các đường ống bị tắc nghẽn bằng hóa chất. Ngoài ra, trong y tế, nó có thể được dùng để khoanh vùng khối u, hoặc trong cứu hộ thảm họa để len lỏi qua đống đổ nát tìm kiếm nạn nhân.

Trong phần thảo luận, trả lời câu hỏi từ khách mời về khả năng kiểm soát hướng đi của các hệ thống tự phát này, GS Kim giải thích, dù hoạt động dựa trên tương tác vật lý, con người vẫn nắm quyền kiểm soát thông qua "bot trung tâm" hoặc điều chỉnh thiết kế vật lý ban đầu (như góc mở của khớp nối).

Ưu điểm lớn nhất của trí tuệ vật lý tự phát chính là loại bỏ sự phụ thuộc vào phần mềm phức tạp và các bộ xử lý đắt đỏ. 

"Vật liệu đơn giản, thân thiện với hệ sinh thái và hiệu quả về chi phí là chìa khóa của hướng đi này", GS Kim nhấn mạnh.

Bằng cách định hình vật liệu và bề mặt tương tác, các nhà khoa học đang mở ra một kỷ nguyên mới - nơi robot không chỉ thông minh nhờ "bộ não" silicon, mà còn thông minh nhờ chính "cơ thể" vật lý của chúng.